空间中心科研人员利用三维Hall MHD模拟嫦娥2号穿越月球微磁层

　　月球作为一个既没有全球性磁场又没有明显大气层的星体,一直以来都认为太阳风是直接作用在月球向阳面且被完全吸收。然而近年来，越来越多的观测与模拟结果表明，太阳风与月表的相互作用由于月表局地磁异常的存在而出现一些”例外”，在一定条件下，可以形成月表微磁层（LMM）。

　　近日，国家空间科学中心的谢良海助理研究员、李磊研究员等人，利用月球全球三维霍尔磁流体力学（MHD）模拟程序，分析了月表微磁层的特性。结果表明，太阳风离子能够直接穿透磁层顶，降低了浓度的损耗，使得磁层顶与弓激波合为一体，与此同时，电子却被挡在边界层之外。这样就产生了不对称，一边是等离子体堆积，另一边则是磁场堆积。微磁层的大小决定于天顶角和磁声马赫数，而霍尔效应决定于压力平衡距离与粒子惯性长度的比率，比率变小，弓激波甚至能消失。

　　全球Hall MHD数值模拟的结果表明，嫦娥2号卫星在2010年10月11日穿越过了Serenitatis 磁异常区和Imbrium磁异常区上空两个分离的微磁层。这与嫦娥2号太阳风离子探测器当时的探测结果基本吻合。

　　该研究成果发表在美国地球物理学会（AGU）学术期刊《地球物理期刊》（Journal of Geophysical Research (JGR): Space Physics）上。

　　相关链接：http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/2015JA021647/abstract 

　　引用：Xie, L., L. Li, Y. Zhang, Y. Feng, X. Wang,A. Zhang, and L. Kong (2015), Threedimensional Hall MHD simulation of lunar minimagnetosphere: General characteristics and comparison with Chang’E-2 observations, J. Geophys.Res. Space Physics, 120, doi:10.1002/2015JA021647.

　　（供稿：太阳系室）

三维Hall MHD模拟嫦娥2号穿越月球微磁层示意图.黄色圈为两个磁异常区,红线为嫦娥2号轨道